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Detección de objetos con LEGO MINDSTORMS Education Ev3 | #LessonPlans

LEGO® Education ayuda a cada alumno a superarse mediante la realización de actividades con temáticas reales y la creación física y digital, además de respaldar a los docentes con soluciones de ciencias, tecnologías, ingeniería y matemáticas eficaces, estructuradas y vinculadas con el currículo escolar.

LEGO MINDSTORMS EV3 desarrolla el pensamiento crítico y la creatividad de los alumnos en las STEM. Esta semana, os proponemos esta divertida actividad para diseñar formas de evitar accidentes entre vehículos y objetos en la carretera.

Con esta actividad se trabaja: programación, STEM, ingeniería

Curso: 6º de Primaria – 2º de ESO

Duración de la actividad: 45-90min

Dificultad: Intermedia

OBJETIVOS DE LA ACTIVIDAD

  • Profundizar en la comprensión del bucle

MATERIAL NECESÁRIO

MATERIAL ADICIONAL

HOJA DE TRABAJO DEL ESTUDIANTE

PASO A PASO

CONECTAR (5min)

Para comenzar con la actividad, el profesor debe iniciar un debate en el aula a partir de las siguientes cuestiones:

    • ¿Durante la conducción de un vehículo, en qué situaciones puede este chocar contra un obstáculo?
    • ¿Qué factores es importante tener en cuenta para evitar colisiones contra obstáculos?
  • ¿Qué causa atascos en áreas de alta densidad?

Los alumnos pueden seleccionar las herramientas que consideren más apropiadas para capturar y compartir sus ideas. Además, deben documentar sus conclusiones utilizando texto, videos, imágenes u otro medio creativo.

CONSTRUIR (15 – 30min)

Construir

El alumnado debe construir el modelo base de Robot Educator, y luego añadir el sensor ultrasónico apuntando hacia adelante.

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VER INSTRUCCIONES DE CONSTRUCCIÓN 

Antes de comenzar a programar sus robots, los alumnos deben realizar las siguientes verificaciones de construcción:

    • ¿Los cables están conectados correctamente desde los motores a los puertos B y C?
    • ¿Están las ruedas correctamente instaladas?
    • ¿Las ruedas giran libremente?
  • ¿Los cables están conectados correctamente desde el sensor ultrasónico a 4?

Programar

Antes de comenzar a programar, el profesor debe explicar qué es y para qué se utiliza un sensor ultrasónico. A continuación, debe hacer una demostración sobre el bloque de programación de espera y como este se puede utilizar con el sensor ultrasónico.

Seguidamente, el profesor debe preguntar a los alumnos cómo sería el un bloque de programación que detectara cualquier obstáculo que pueda aparecer mientras el robot se mueve hacia adelante (o hacia atrás). Los alumnos deberán crear un bloque de programación que haga que el robot se detenga en un punto determinado en función de la distancia medida por el sensor ultrasónico.

Pueden seleccionar las herramientas que consideren más apropiadas para capturar y compartir sus ideas. Además, deben documentar sus conclusiones utilizando texto, videos, imágenes u otro medio creativo.

POSIBLE SOLUCIÓN

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DETECTAR OBJETOS Y PARAR

    1. Iniciar el programa.
    1. Encender ambos motores a velocidad 50.
    1. Esperar a que el sensor ultrasónico detecte un obstáculo a una distancia inferior a 20 cm.
  1. Apagar ambos motores.

DESCARGAR PROGRAMA DE MUESTRA

Nota

Para orientar a los alumnos, el profesor debe mostrar a los alumnos los Tutoriales de Robot Educator. En el software EV3: Robot Educator> Conceptos básicos> Detente en Objeto

Preparar

Antes de asignar la siguiente tarea, asegurarse de haber marcado la ruta que los robots deben seguir y de que hay suficiente espacio para completar la tarea. Es una buena idea que los alumnos trabajen en una gran mesa o directamente en el suelo.

El objetivo es que el alumnado pueda experimentar con el uso del sensor ultrasónico para detectar diferentes objetos. Uno de los objetos puede ser un cubo construido con bricks de LEGO®.

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VER INSTRUCCIONES DE CONSTRUCCIÓN

 

OBSERVAR (35min)

Durante la conducción, cuando un conductor ve un objeto lo primero que hace es ir reduciendo la velocidad de su vehículo gradualmente hasta detenerse por completo. Los alumnos tienen que programar sus robots para que funcionen siguiendo este patrón de comportamiento.

Si el sensor ultrasónico:

    • Detecta un objeto a menos de 10 cm de distancia, hace que el robot se detenga
    • Detecta un objeto a una distancia de entre 10 y 20 cm, hace que el robot reduzca la velocidad
  • No detecta ningún objeto, continúa moviéndose a toda velocidad

POSIBLE SOLUCIÓN

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DETECTAR OBJETOS Y REACCIONAR

    1. Comience el programa.
    1. Encienda ambos motores a velocidad 50.
    1. SI el sensor ultrasónico detecta un obstáculo a una distancia de menos de 10 cm, apagar ambos motores.
    1. SI el sensor ultrasónico detecta un obstáculo a una distancia inferior a 20 cm, encender ambos motores a velocidad 10.
    1. Encienda ambos motores a velocidad 50.
  1. Repita los pasos 3 a 6 siempre.

DESCARGAR CÓDIGO DE MUESTRA

Opción de diferenciación

Por equipos, indicar a los alumnos que coloquen sus robots en fila india con distancias de separación entre ellos diferentes (igual que los coches en un atasco de tráfico). Configurarlos para que comiencen sus programas al mismo tiempo y observar detenidamente lo que sucede. Una vez que hayan podido observar qué sucede y hayan podido tomar notas pedir a los alumnos que re-ajusten programas para que todos los robots continúen conduciendo a la misma velocidad con la misma distancia entre ellos (como el tráfico fluido en una carretera).

Compartir

Los alumnos pueden seleccionar las herramientas que consideren más apropiadas para capturar y compartir sus ideas. Además, deben documentar sus conclusiones utilizando texto, videos, imágenes u otro medio creativo. Para terminar la actividad, sería muy interesante poder crear un pequeño debate acerca del concepto de eficiencia en la programación.¿Cuántas variaciones ha tenido que hacer el grupo en su conjunto? Comparar las múltiples soluciones aportadas para el problema.

Evaluación

Las rúbricas específicas para evaluar las habilidades de pensamiento computacional se pueden encontrar en ‘Evaluación’.

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